Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Atapoor,Mohmmad ali Golozar
مسعود عطاپور (استاد راهنما) محمدعلي گلعذار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Faezeh Eskandari
فائزه اسکندري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

The effect of friction stir processing on the surface properties of AISI 430 ferritic stainless steel
In this study, friction stir processing (FSP) was carried out on AISI 430 ferritic stainless steel with a rotational speed of 1400 rpm and welding speeds of 16, 40, 63 and 80 mm/min by employing a WC-base tool. The X-ray diffraction patterns (XRD) of all samples showed that the martensite phase is formed in processed samples. The results of microstructure investigations illustrated that the grain size was reduced during FSP. Pin on disk wear test was performed for all samples. Maximum and minimum wear resistance was observed in processed sample at a speed of 16 mm/min and base metal, respectively. The worn surfaces of the samples were evaluated by using a scanning electron microscopy (SEM) and an atomic force microscopy (AFM). According to the results, a combination of adhesive wear and delamination mechanism was noticeable in the case of the base metal, and the wear mechanism was changed to the low adhesive wear after FSP. The results also demonstrated that FSP increased the average microhardness in the processed sample at a speed of 16 mm/min. This improvement was attributed to the remarkable grain refinement and martensite formation in the stir zone. To evaluate the corrosion behavior, the cyclic polarization test was performed for the base metal and FS-processed sample fabricated at a speed of 16 mm/min in 0.1 M NaCl + 0.1 M H 2 SO 4 and pure 0.1 M H 2 SO 4 . It was found that FSP deteriorate the pitting corrosion resistance of 430 in 0.1 M NaCl + 0.1 M H 2 SO 4. This behavior was attributed to the formation of martensite in the stir zone and significant grain refinement. keywords: AISI 430 ferritic stainless steel, Friction stir processing, Wear behavior, Corrosion test
چکيده در اين پژوهش فرايند اصطکاکي اغتشاشي (FSP) بر روي فولاد زنگ نزن فريتي AISI 430 با سرعت چرخشي 1400 دور بر دقيقه و سرعت هاي پيشروي 16، 40، 63 و 80 ميلي متر بر دقيقه انجام شد. اعمال اين فرايند باعث هم محور و ريز شدن دانه ها در تمامي سرعت هاي پيشروي شد. نتايج بررسي هاي ريزساختاري تشکيل مارتنزيت با اعمال فرايند را تاييد کرد. آزمون سايش پين روي ديسک براي تمامي نمونه ها انجام شد. بالاترين مقاومت به سايش در نمونه ي فراوري شده با سرعت پيشروي 16 ميلي متر بر دقيقه و کم ترين مقاومت به سايش در نمونه ي فلز پايه مشاهده شد. رفتار سايشي اين نمونه ها با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) و ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM) بررسي شد. مکانيزم غالب سايش در اين نمونه ها سايش چسبان بود. البته حضور سايش ورقه اي نيز در اين نمونه ها محتمل به نظر مي رسيد. با انجام آزمون سختي سنجي براي نمونه ي فراوري شده با سرعت پيشروي 16 ميلي متر بر دقيقه افزايش سختي در اثر ريزدانگي و تشکيل مارتنزيت مشاهده شد. براي بررسي رفتار خوردگي، آزمون پلاريزاسيون چرخه اي براي نمونه هاي فلز پايه و نمونه ي فراوري شده با سرعت پيشروي 16 ميلي متر بر دقيقه در دو محلول يکي شامل دو محلول سديم کلريد 1/0 مولار و سولفوريک اسيد 1/0 مولار به نسبت هاي مساوي و ديگري محلول سولفوريک اسيد 1/0 مولار انجام شد که در هر دو محلول، فلزپايه مقاومت بيشتري در برابر خوردگي نشان داد. در محلول اول نمونه ها حفره دار شدند. همچنين آزمون غوطه وري نيز براي اين نمونه ها در محلولي شامل دو محلول سديم کلريد 1/0 مولار و سولفوريک اسيد 1/0 مولار به نسبت هاي مساوي انجام شد که در اين آزمون نيز فلز پايه رفتار بهتري را از خود نشان داد. افزايش دانسيته ي مرزدانه ها و تشکيل مارتنزيت در نمونه ي فراوري شده که محل هاي ترجيحي براي خوردگي هستند، دليل کاهش مقاومت به خوردگي بوده است. کلمات کليدي: فولاد زنگ‌نزن فريتي AISI 430، فرايند اصطکاکي اغتشاشي، رفتار سايشي، آزمون خوردگي

ارتقاء امنیت وب با وف بومی